水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的粮食作物。水稻是短日植物,短日下抽穗提前,长日下抽穗延迟。抽穗期是水稻品种的重要农艺性状,对于其适应不同的栽培地区和耕作季节至关重要。水稻品种抽穗期的多样性,使之能够在不同纬度的地理环境下种植。深入研究水稻抽穗期相关基因的表达调控和作用机制,对于植物花期调控的基础研究和水稻生育期育种的应用实践都具有重要的意义。本研究在实验室前期工作的基础上,探究了水稻重要抽穗期基因Hd1、Ghd7和DTH8调控水稻感光性的机制。包括三部分内容,第一部分内容,对81份水稻材料的抽穗基因Hd1、Ghd7和DTH8的基因型与感光性进行了关联分析。分别在长日和短日下种植和观察了81份水稻材料的抽穗期,计算了光敏指数。并对这些材料的Hd1、Ghd7和DTH8进行了外显子测序,通过序列分析确定等位基因的功能。发现强感光的材料多携带功能型的Hd1、Ghd7和DTH8,说明这三个基因的功能型等位基因是强感光的必要条件。第二部分内容是利用限制性内切酶筛选保护特异性DNA元件(REPSA,Restriction Endonuclease Protection Selection and Amplification)的实验方法筛选Hd1、Ghd7、DTH8和HAP5B之间不同蛋白组合的互作DNA元件。原核表达纯化Hd1、Ghd7、DTH8和HAP5B蛋白,构成不同的蛋白组合。扩增DNA简并序列文库,该文库含一个内切酶识别位点。蛋白与文库做结合反应后进行内切酶酶切,蛋白结合的DNA分子被保护,不被切断;而蛋白不结合的分子被切断。被保护的DNA分子经PCR扩增得到富集。PCR产物经克隆测序分析,获得不同蛋白组合结合的保守DNA序列。经比对分析,初步确定DTH8、Hd1和Ghd7形成蛋白复合物,结合TGCT元件;DTH8、Ghd7和HAP5B蛋白组合互作的DNA元件为GGTC。第三部分对强感光材料NIL-NHLD1及其近等系NIL-nhld1和NIL-NHLD1背景下Hd1、Ghd7、DTH8单基因敲除材料开展了转录组研究,全面探究Hd1、Ghd7和DTH8调控的下游基因。本研究从遗传和生化上初步揭示了Hd1、DTH8和Ghd7长日抑制水稻抽穗的分子机制。